La discriminazione e il suo funzionamento

Gran parte dei metal detector VLF, in particolar modo quelli che usiamo per il nostro hobby, vengono progettati e realizzati con la possibilità di regolare la discriminazione cioè la capacità di distinguere oggetti ferrosi da oggetti nobili. Gli oggetti ferrosi per definizione sono attratti dal magnete e per esclusione tutto il resto verrà definito e considerato come nobile.

Piccoli chiodi ferrosi, rondelle arrugginite e simili, entreranno nella zona di discriminazione ed il nostro metal detector emetterà un suono univoco o semplicemente non emetterà nessun segnale.

Ferroso e Non Ferroso

Poiché la stragrande maggioranza dei target metallici sepolti sono ferrosi, la capacità più importante per la discriminazione non è di rilevare questi bersagli, ma di rilevare i bersagli non ferrosi. Ciò include bersagli non ferrosi vicini a bersagli ferrosi dove il segnale ferroso (FE) compete con il segnale non ferroso (nFE).

Correnti di Eddy

La capacità di un metal detector di distinguere queste due grandi categorie di oggetti (FE) e (nFE) avviene analizzando il flusso delle correnti di eddy, nello specifico dal “ritardo temporale” spesso indicato erroneamente come “conduttività”.

Per comprendere il concetto di ritardo temporale o ritardo di fase dobbiamo prima capire velocemente cosa succede sotto e sopra la piastra.

Quando si da corrente (alternata) alla piastra (accendiamo il metal), grazie al principio di induzione verrà generato un campo elettromagnetico.

Senza entrare nello specifico (piastre doppia D, concentriche e varie), all’interno di una piastra troviamo due avvolgimenti di rame che definiamo bobine, una si occupa di inviare (TX) e l’altra di ricevere (RX).

Equilibrio del campo elettromagnetico

Queste due grandi sezioni, grazie ad un attento studio progettuale e correzioni sia software che hardware generano un campo magnetico equilibrato, anche definito nullo, (la bobina ricevente non percepisce la trasmittente e viceversa).

Passando la piastra di ricerca sopra al target il campo elettromagnetico lo investe e su di esso si genereranno le suddette correnti di eddy (che in inglese significa vortice) proprio perché seguono un percorso circolare sulla superficie dell’oggetto intorno ad un asse.

L’oggetto riflettendo il campo magnetico inviato dalla bobina trasmittente, genererà un a sua volta un campo magnetico (piu debole) percepito della bobina ricevente.

Ritardo di fase

Il tempo che intercorre tra l’invio da parte dalla bobina TX e la ricezione da parte dalla bobina RX è detto Ritardo di Fase ed è proprio questo lasso di tempo che ci aiuta nella discriminazione dei target ferrosi. Il nostro metal detector sarà in grado di calcolare attraverso questo ritardo la conducibilità del target.

Induttanza e Resistenza

Riassumendo il target interrompendo l’equilibro generano dalle due bobine genera da vita ad un fenomeno di sfasamento dalla quale possiamo ottenere due importanti proprietà, l’induttanza e la resistenza (conducibilità).

Possiamo immaginare l’induttanza come la massa, cioè quantità effetti delle correnti di eddy. La resistenza elettrica invece è una grandezza che misura la tendenza di un corpo ad opporsi al passaggio di una corrente elettrica.

Discriminazione si ma…

La maggior parte dei metalli hanno una induttanza e una resistenza variabile, motivo per il quale non sarà mai possibile identificare con certezza un target, discriminazione perfetta non esiste. Ma non solo, la resistenza e l’induttanza variano in funzione della profondità, della forma, e orientamento dell’oggetto stesso.

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